Литий-серные батареи с быстрой зарядкой

06.01.2025

Исследователи под руководством профессора Чон-Сунг Ю из Департамента энергетических наук и техники DGIST достигли значительного прорыва в разработке литий-серных аккумуляторов. Новая технология позволяет существенно ускорить процесс зарядки, сохраняя высокую энергоемкость и долговечность батарей.

Литий-серные аккумуляторы уже давно привлекают внимание благодаря своей высокой плотности энергии и низкой стоимости серы, используемой в качестве материала. Однако их широкое применение сдерживалось из-за таких проблем, как миграция полисульфидов лития, которая ухудшает производительность и долговечность батарей.

Для решения этих задач ученые синтезировали новый многопористый углеродный материал с высокой графитированностью, легированный азотом. Этот инновационный материал был интегрирован в катод батареи, что позволило сохранить высокую энергоемкость даже при интенсивной эксплуатации.

Важным достижением стало использование многофункционального углеродного материала, синтезированного простым методом термического восстановления с участием магния, в качестве носителя серы. Такая конструкция обеспечила эффективное подавление миграции полисульфидов лития, что существенно повысило стабильность батареи.

Одним из ключевых результатов исследования стала возможность полной зарядки батареи всего за 12 минут. При этом аккумулятор достиг емкости 705 мАч, что в 1,6 раза больше по сравнению с традиционными литий-ионными батареями. Более того, благодаря азотному легированию углеродной поверхности удалось сохранить 82% первоначальной емкости даже после 1000 циклов зарядки и разрядки.

Профессор Чон-Сунг Ю подчеркнул, что их работа фокусировалась на улучшении скорости зарядки и стабильности литий-серных аккумуляторов с использованием простых и эффективных методов синтеза. Ученый выразил надежду, что их исследование ускорит коммерциализацию литий-серных батарей, открывая путь к созданию более доступных и производительных источников энергии.

Этот прорыв имеет потенциал изменить будущее хранения энергии, предоставляя экологически безопасные и экономически выгодные решения для широкого спектра применений, от электромобилей до портативной электроники.

<< Назад: Ранее чтение помогает стать успешным 06.01.2025

>> Вперед: Озноб пожилых людей 05.01.2025

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Тающие айсберги создают новые оазисы жизни на дне океана 30.06.2026

Глобальное потепление активно меняет облик нашей планеты, и одним из наиболее заметных его проявлений становится ускоренное таяние ледников в полярных регионах. Этот процесс не только приводит к подъему уровня Мирового океана, но и вызывает цепную реакцию в морских экосистемах, порой создавая неожиданные и парадоксальные последствия. Массовое высвобождение айсбергов из Гренландии - яркий пример того, как климатические изменения перестраивают жизнь в самых глубоких и удаленных уголках океана. Из-за повышения температуры количество айсбергов, откалывающихся от гренландских ледников, стремительно растет. Ученые проанализировали данные за последние 40 лет и установили, что с 2000 года поток ледяных глыб через пролив Фрама увеличился в четыре раза. Об этом сообщает Futurism со ссылкой на исследование специалистов из Технического университета Дании. Такое беспрецедентное нашествие айсбергов представляет серьезную опасность для международного судоходства. Одновременно оно радикально тра ...>>

Робот-тьютор Optio, помошник школьника 30.06.2026

Икусственный интеллект и робототехника все активнее помогают учителям и ученикам, делая обучение более персонализированным и увлекательным. Гуманоидные роботы, способные взаимодействовать с людьми естественным образом, открывают новые возможности для школ, особенно в условиях нехватки педагогических кадров и растущего интереса к технологиям. Одна из таких инновационных инициатив стартовала в американском штате Нью-Йорк. Компания Realbotix запустила своего помощника учителя на базе искусственного интеллекта под названием Optio в Центральном школьном округе Саламанки. Робот выступает в роли тьютора, предлагая персонализированное репетиторство, многоязычную помощь с домашними заданиями и круглосуточную академическую поддержку. По данным Interesting Engineering, проект направлен на повышение вовлеченности учащихся и внедрение передовых технологий в учебный процесс. В рамках пилотной программы школы округа планируют интегрировать человекоподобных роботов в классы. Изначально Optio буд ...>>

Биопрепараты повышают питательную ценность органической гречихи 29.06.2026

В органическом земледелии особое внимание уделяется не только урожайности, но и качественному составу продукции. Потребители все чаще выбирают продукты с высоким содержанием полезных веществ и без следов химических веществ. Исследования показывают, что применение биологических препаратов может существенно улучшить минеральный состав зерновых культур, делая их более ценными с точки зрения питания. В результате полевых экспериментов, проведенных в 2023-2025 годах, ученые установили, что использование биопрепаратов способствует активному накоплению макроэлементов, в частности фосфора и калия, в зерне органической гречихи. Об этом сообщила Леся Крупак из Белоцерковского национального аграрного университета в своей работе "Экологичность и производительность". Наиболее заметный эффект наблюдался при применении гумата калия. В этом случае содержание калия в зерне увеличивалось на 19-21 процент по сравнению с контрольными участками. Такой результат свидетельствует об улучшении работы тра ...>>

Натрий-ионные накопители энергии Tener от CATL 29.06.2026

Литий-ионные аккумуляторы сейчас доминируют на рынке, но их производство сталкивается с ограничениями ресурсов и экологическими вызовами. Китайская компания CATL, один из мировых лидеров в области аккумуляторных технологий, представила инновационную альтернативу на основе натрия, которая может существенно расширить возможности хранения энергии. На отраслевом мероприятии в Мюнхене CATL продемонстрировала систему накопления энергии Tener нового поколения. Она построена на натрий-ионных аккумуляторах и отличается выдающимися эксплуатационными характеристиками. По заявлению разработчиков, новая технология сочетает высокую долговечность, безопасность и экономичность, что делает ее перспективной для широкого применения в энергетике. Одним из главных преимуществ Tener стала исключительная долговечность: система рассчитана на срок службы до 30 лет и способна выдерживать до 15 000 циклов заряда-разряда. Для сравнения, большинство современных аналогов выдерживают около 10 000 циклов. Даже ...>>

Орибитальное вино с МКС 28.06.2026

Виноделие всегда было тесно связано с землей, климатом и традициями, но современная наука все чаще выводит его на новый уровень - в буквальном смысле за пределы нашей планеты. Исследователи ищут способы адаптировать сельское хозяйство к условиям космоса, чтобы обеспечить будущие миссии продовольствием и изучить влияние экстремальной среды на биологические процессы. Один из таких амбициозных проектов реализуется в США и обещает в перспективе появление первого вина из винограда, побывавшего на орбите. Ученые из Техасского университета A&M отправили на Международную космическую станцию сотни семян винограда. После шести месяцев воздействия космической радиации семена вернутся на Землю, будут высажены и через несколько лет могут дать первый урожай для производства "космического вина". Проект представляет собой уникальное сочетание астронавтики, биологии и виноградарства. Идея эксперимента возникла как дипломная работа двух студентов-старшекурсников кафедры аэрокосмической инженер ...>>

Случайная новость из Архива Велосипедный шлем из бумаги 29.11.2016 Изобретение американского дизайнера Айзис Шиффер (Isis Shiffer) под названием EcoHelmet ("Экошлем") представляет собой складывающийся велосипедный шлем, выполненный из нескольких слоев картона. Слои расположены в виде гармошки, напоминающей соты, и такая структура позволила шлему выдержать на испытаниях удар 5-килограммового предмета, упавшего с метровой высоты. Для защиты от воды шлем покрыт биоразлагаемым материалом вроде воска. Попытки создать недорогие шлемы из бумаги предпринимались и раньше. Три года назад, например, лондонские дизайнеры из Королевского колледжа искусств представили Paper Pulp Helmet - одноразовый шлем из бумажной пульпы для тех, кто берет велосипеды в прокат. А годом ранее другой лондонский дизайнер Анирудха Сурабхи (Anirudha Surabhi) показал бумажный шлем Kranium, тоже использовавший сотовую структуру. Но широкого распространения оба эти дизайна не получили. EcoHelmet, над которым его автор работала полтора года, имеет все шансы стать успешным коммерческим продуктом. Во-первых, его стоимость будет составлять не более 5 долларов. Во-вторых, складывающийся шлем сможет продаваться через автоматы. В третьих, приз в размере 30 000 фунтов стерлингов позволил Шиффер привлечь к работе специалистов по производству и маркетингу и начать проведение дополнительных испытания для сертификации. В четвертых, бумага, из которой выполнен шлем, будет легко утилизироваться, что снимет дополнительную головную боль у защитников природы.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026